多种属HPPD的比较化学生物学及其变构抑制剂的分子设计
结题报告
批准号:
22007035
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
林红艳
依托单位:
学科分类:
药物化学生物学
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
林红艳
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中文摘要
对羟苯基丙酮酸双加氧酶(HPPD)是当前除草剂开发的重要靶标之一。由于部分商品化除草剂在不同种属HPPD之间的选择性差,给环境生态造成了一定风险。因此,如何提高种属选择性是靶向HPPD创制新型除草剂时必须要解决的关键科学问题。现有HPPD抑制剂均为底物竞争性抑制剂,由于不同种属HPPD活性腔的结构高度保守,因此底物竞争性抑制剂要想产生理想的选择性难度很大。相反,变构位点由于具有多样化,使得变构抑制剂更容易产生理想的选择性。因此,本项目拟围绕“高种属选择性HPPD变构抑制剂设计”,综合利用结构生物学、化学生物学、有机合成及高性能计算模拟等多学科前沿技术,开展多种属HPPD的比较化学生物学研究,揭示种属选择性的分子机制;预测变构位点,并基于不同种属HPPD的结构特征来设计合成变构抑制剂,通过系统的结构优化获得1~2个具有除草活性的HPPD变构抑制剂先导化合物,为我国新农药创制基础研究贡献力量。
英文摘要
4-Hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (HPPD) is one of the most important targets for herbicide discovery. The low species selectivity of some commercial HPPD herbicides leads to some risks to the environment. Thus, improving species selectivity is a key issue that should be dealt with when developing new HPPD inhibitors. The existing HPPD inhibitors are all substrate competitive inhibitors and the structure of substrate binding cavity is highly conserved. It’s hard to obtain substrate competitive inhibitors with high selectivity. In contrast, allosteric site is more diversified and makes inhibitors targeting it have better selectivity. Thus, this project plans to focus on how to design HPPD allosteric inhibitors with high selectivity and comprehensively takes advantage of cutting-edge tools of structural biology, chemical biology, synthetic chemistry and high-performance computing simulations to study biochemical properties of HPPD from different species and reveal the molecular mechanism of selectivity. This project also plans to predict allosteric sites of HPPD and then design and synthesize allosteric inhibitors on the basis of HPPD structures from different species. After comprehensive structure optimization, 1-2 lead compounds which are allosteric inhibitors and have herbicidal activity should be obtained and they can contribute to the basic research on the creation of new pesticides in China.
期刊论文列表
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专利列表
DOI:10.1016/j.aac.2022.10.002
发表时间:2022
期刊:Advanced Agrochem
影响因子:--
作者:Jin Dong;Jiangqing Dong;Xin-He Yu;Yao-Chao Yan;Jia-Xu Nan;Bo He;Bao-Qin Ye;Wen-Chao Yang;Hong-Yan Lin;Guang-Fu Yang
通讯作者:Guang-Fu Yang
DOI:10.1021/acs.jafc.2c08448
发表时间:2023-03
期刊:Journal of agricultural and food chemistry
影响因子:6.1
作者:Ji Nan;Jin Dong;Jun-Qiao Cao;Guang-Yi Huang;Xing-Xing Shi-Xing;Xue-Fang Wei;Qiong Chen;Hong-Yan Lin;Guangfu Yang
通讯作者:Ji Nan;Jin Dong;Jun-Qiao Cao;Guang-Yi Huang;Xing-Xing Shi-Xing;Xue-Fang Wei;Qiong Chen;Hong-Yan Lin;Guangfu Yang
DOI:10.1016/j.aac.2022.08.001
发表时间:2022-08
期刊:Advanced Agrochem
影响因子:--
作者:Xiao Zeng;Yurou Huang;Jin Dong;Xiaoxie Ma;Ji Nan;Weijie Chen;Hong-Yan Lin;Wenchao Yang;Xiaogang Liu;Jun Yin;Guangwei Yang
通讯作者:Xiao Zeng;Yurou Huang;Jin Dong;Xiaoxie Ma;Ji Nan;Weijie Chen;Hong-Yan Lin;Wenchao Yang;Xiaogang Liu;Jun Yin;Guangwei Yang
DOI:10.1021/acs.jafc.2c06727
发表时间:2023-01
期刊:Journal of agricultural and food chemistry
影响因子:6.1
作者:Jin Dong;Jiangqing Dong;Xin-He Yu;Yao-Chao Yan;Ji Nan;Bao-Qin Ye;Wenchao Yang;Hong-Yan Lin;Guangfu Yang
通讯作者:Jin Dong;Jiangqing Dong;Xin-He Yu;Yao-Chao Yan;Ji Nan;Bao-Qin Ye;Wenchao Yang;Hong-Yan Lin;Guangfu Yang
DOI:10.1016/j.str.2023.09.005
发表时间:2023-09
期刊:Structure
影响因子:5.7
作者:Jin Dong;Han Xiao;Jia-Nan Chen;Bai-Feng Zheng;Yu-Ling Xu;Meng-Xi Chen;Wenchao Yang;Hong-Yan Lin;Guangfu Yang
通讯作者:Jin Dong;Han Xiao;Jia-Nan Chen;Bai-Feng Zheng;Yu-Ling Xu;Meng-Xi Chen;Wenchao Yang;Hong-Yan Lin;Guangfu Yang
HPPD翻译后修饰及调控植物抗逆的信号转导机制
  • 批准号:
    22377031
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    林红艳
  • 依托单位:
国内基金
海外基金